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CN101981993B - 通信系统、基站装置和移动站装置 - Google Patents

通信系统、基站装置和移动站装置 Download PDF

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CN101981993B CN200980111425.7A CN200980111425A CN101981993B CN 101981993 B CN101981993 B CN 101981993B CN 200980111425 A CN200980111425 A CN 200980111425A CN 101981993 B CN101981993 B CN 101981993B
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Abstract

利用被进行了频带宽度限制的3GHz的IMT band频带，满足在下行链路中的高速移动时为100Mbps、在低速移动时为1Gbps的IMT-Advanced所要求的条件。通信系统使用频带相互不同的多个频率层，在基站装置(40a)和移动站装置(50)之间进行无线通信，基站装置(40a)将下行小区共用控制信道和下行小区共用业务信道分配给低频率层，并且根据下行链路的传播路径状态和来自所述移动站装置(50)的通信要求条件，将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给低频率层和/或高频率层。

Description

通信系统、基站装置和移动站装置
技术领域
本发明涉及使用频带相互不同的多个频率层，在基站装置和移动站装置之间进行无线通信的技术。
背景技术
在3GPP(3rd Generation Partnership Project)中，作为第三代(3G)无线接入(UTRA：Universal Terrestrial Radio Access)的蜂窝移动通信方式，被进行了标准化，并开始依次服务(例如非专利文件1)。另外，也进行了第三代无线接入演进(EUTRA：Evolved Universal Terrestrial RadioAccess)的标准策划工作(例如非专利文件1)。另外，作为第四代(4G)无线接入技术，研究了IMT-Advanced。
IMT-Advanced假设在高速移动时实现100Mbps，在低速移动时实现1Gbps，并且由国际电信联盟的无线通信标准化部门(ITU-R：InternationalTelecommunication Union Radio communications Sector)在2007年秋召开的世界无线通信会议(WRC07：World Radio Conference 07)上决定了利用频带。之后在2008年～2009年将标准策划工作正规化，并且有望2010年以后开始服务。
ITU-R具体决定了3.4G～3.6GHz的200MHz宽度、2.3G～2.4GHz的100MHz宽度、698M～806MHz的108MHz宽度、以及450M～470MHz的20MHz宽度来作为国际利用的3G和4G移动体通信系统(IMT：International Mobile Telecommunication)的新频带。各国根据本国内的情况从这些频带中分配实际的用于IMT的频率。今后，各国将利用分配给3G的IMT-2000 Plan Band和这次分配给3G、4G的IMT Band，展开IMT-Advanced服务。但是，如果考虑到在1个地域从多个载波中提供IMT-Advanced服务，则1个通信运营商很难对IMT-Advanced确保连续的100MHz频带。另外，虽然在高频带(例如3GHz以上)中容易确保宽带，但由于宽带/高频的无线传播衰减大，所以很难确保连续的广域小区覆盖区域以及很难应对高速移动。
另外，由于预想到作为提供第二代(2G)和第三代(3G)移动通信服务的已有通信运营商考虑希望以已有的基站配置为基础来提供IMT-Advanced服务，所以例如重新导入中继站、继电站、分布式天线配置技术(DWCS：Distributed Wireless Communication Systems)等与基站配置和新设备追加相关的新技术，被认为是消极的。
在研究IMT-Advanced的新无线接入技术(INRI：IMT-Advanced NewRadio Interface(s))之前，需要研究考虑了很难确保100MHz频带的IMTBand的频带方法、系统结构、无线信道结构等。
作为以往技术，提出了以下的方法：通过多个频带中的多个无线复用接入方式的切换来应对非对称通信量，从而有效利用频率的方法(例如专利文件1)；检测频分双工(FDD：Frequency Division Duplex)的预备容量，并分配给时分双工(TDD：Time Division Duplex)的移动站设备的方法(例如专利文件2)；以及利用多个频带构成系统，使下行链路的数据传送速度提高的方法(例如专利文件3)。
尤其作为利用多个频带构成系统，使下行链路的数据传送速度提高的方法(例如专利文件3)，如图13所示，提出有如下的方法：根据移动装置的固有能力、即移动站装置的类别(UE categories)，除了主频带以外，还经由子频带的1个频带宽度(例如BW2：Band Width 2)与由具有1个频带宽度BW1的主频带和具有多个频带宽度BW2、BW3的子频带构成的移动通信系统进行通信，并且提出了子频带中的至少1个频带(例如BW3)只支持下行链路的情况。
(A)关于小区共用信道和小区专用信道的说明
下行无线信道具有覆盖小区区域整体并被小区边缘的移动站装置要求保证预定的接收质量的无线共用信道。这些无线共用信道例如使用二相移调制(BPSK：Binary Phase Shift Keying)、四相移调制(QPSK：QuadraturePhase Shift Keying)等低调制方式、冗余度高的编码方式、时间/频率轴重复发送、高扩展率的扩频方式等抗干扰强的无线传送方式，小区边缘也能保证预定的接收质量。一般情况下，由于具有用于各无线信道的无线资源的限制，所以为了保证预定的接收质量，无线共用信道采用较低的数据传送速度。
作为移动通信系统中的共同的传送数据，例如向多个移动站装置传送相同的同步数据、广播数据、共同控制数据等移动通信系统的控制数据，即对无线共用控制信道和多个移动站装置服务用的广播数据(例如MBMS数据，后述)、即无线共用业务信道。这里，将覆盖小区区域整体并且连小区边缘的移动站装置也能要求保证预定的接收质量的无线共用控制信道和无线共用业务信道分别称为下行小区共用控制信道(DCCCCH：Downlink Cell Common Control Channel)和下行小区共用业务信道(DCCTCH：Downlink Cell Common Traffic Channel)。
另一方面，下行无线信道具有无线专用信道，该无线专用信道无需覆盖小区区域整体，只有在小区区域内移动的移动站装置能够要求保证预定的接收质量。这些无线专用信道根据移动站装置与基站装置之间的距离、无线传播损失、无线传播信号功率的变动等来设定调制方式。例如，在移动站装置与基站装置间的无线传播损失大的情况下，使用BPSK、QPSK等低调制方式、冗余度高的编码方式、时间/频率轴重复发送、高扩展率的扩频方式、高发送功率等抗干扰强的无线传送方式，在移动站装置与基站装置间的无线传播损失小的情况下，例如使用16值正交调幅(16QAM：16 Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM等高调制方式、冗余度低的编码方式、不进行时间/频率轴的重复发送、低扩展率的扩频方式、低发送功率等高数据传送速度的无线传送方式，保证移动站装置所需的接收质量。
作为移动通信系统中的专用传送数据，例如有发给专用移动站装置的用户数据、即无线专用业务信道，和用户数据的无线资源分配信息数据、调制度/编码方式等用户数据解调信息数据、即无线专用控制信道。这里，将无需覆盖小区区域整体的、只在小区区域内移动的移动站装置能够要求保证预定的接收质量的无线专用控制信道和无线专用业务信道分别称为下行小区专用控制信道(DCDCCH：Downlink Cell Dedicated ControlChannel)和下行小区专用业务信道(DCDTCH：Downlink Cell DedicatedTraffic Channel)。
(B)关于EUTRA的下行链路无线帧结构的说明(非专利文件2)
3GPP的EUTRA技术说明书中记载有EUTRA的下行链路无线接入技术。图6示出EUTRA的下行链路的无线帧结构。如图6所示，关于下行链路无线信道的配置，使用如下的方法：使用正交频分复用(OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号的频率轴(副载波单位)和时间轴(OFDM码元单位)的资源，按照时分复用(TDM：Time DivisonMultiplexing)、频分复用(FDM：Frequency Divison Multiplexing)、或者TDM/FDM的组合，在时间/频率上进行复用。下行链路无线帧由2维的多个无线物理资源块(PRB：Physical Resource Block)构成，该2维的多个无线物理资源块由作为频率轴方向上的多个副载波的块的频带宽度Bch和时间轴的子帧(SF：Sub-frame)所构成。例如，在频率轴上，将下行链路的整体的频谱(基站固有的系统频带宽度BW)设为20MHz、将PRB的频带宽度Bch设为180kHz、将子帧SF设为0.5ms、将副载波频带宽度Bsc设为15kHz、将1个无线帧设为10ms。由12个副载波和1个子帧构成1个无线物理资源块PRB。Ts表示OFDM码元长。并且，由于数据解调和下行链路无线传播路径状况测定等，将已知的参照信号(RS：ReferenceSignal)或导频信号(PS：Pilot Signal)插入到无线帧中。
(C)关于EUTRA中的无线信道结构的说明(非专利文件3)
3GPP的EUTRA技术说明书中记载有EUTRA的无线信道结构。如图9所示，上行链路使用基站装置的固有频带宽度BW，映射有下述的无线物理信道。物理随机接入信道(PRACH：Physical Random Access Channel)用随机接入前导来传送传输信道的随机接入信道(RACH：Random AccessChannel)。RACH在初始接入时、越区切换时、上行或下行链路的通信数据产生时等使用。RACH具有来自各移动站装置的RACH在无线资源上冲突的冲突型和来自移动站装置的RACH在无线资源上能够分离的非冲突型。
在物理上行链路控制信道(PUCCH：Physical Uplink Control Channel)中，传送来自移动站装置的控制信息。PUCCH用于移动站装置根据下行链路接收状况而进行的混合ARQ(HARQ：Hybrid Automatic RepeatRequest)、肯定的回应(ACK：Acknowledgement)或否定的回应(NAK：Negative Acknowledgement)、信息比特的发送，用于请求基站装置进行上行链路无线资源的分配的调度请求(SR：Scheduling Request)信息比特的发送，用于移动站装置所估计的下行链路质量指标(CQI：Channel QualityIndicator)的信息比特的发送，用于根据移动站装置的接收状况所选择的基站装置的发送数据流数(NLR：Number of Layers Rank；依赖于发送天线数)和发送预编码码本号(PCI：Pre-coding Codebook Index)信息比特的发送，用于移动站装置的测定结果等控制信息比特的发送。物理上行链路共享信道(PUSCH：Physical Uplink Shared Channel)传送传输信道的上行链路共享信道(UL-SCH：Uplink Shared Channel)。
包含逻辑信道的共用控制信道(CCCH：Common Control Channel)、专用控制信道(DCCH：Dedicated Control Channel)、专用业务信道(DTCH：Dedicated Traffic Channel)。CCCH传送多个移动站装置和移动通信网络间的控制信号，并在连接模式(RRC_CONNECTED Mode)以外的状态下使用。DCCH传送专用的移动站装置和移动通信网络间的控制信号，并在链接模式的状态下使用。DTCH在移动通信网络与专用的移动装置间的一对一信道上，用于上行链路的用户数据的传送。并且，也可以代替上述PUCCH而使用PUSCH的一部分无线资源来传送控制信息比特的一部分。
下行链路使用基站装置的固有频带宽度BW。如图6和图9所示，映射有下述的无线物理信道。同步信道(SCH：Synchronization Channel)被插入到下行链路无线帧中。SCH例如用于OFDM接收信号的初始同步、小区选择、再选择以及通信中小区切换用的小区搜索。SCH包含载波频率偏移同步、OFDM码元定时同步、无线帧定时同步、固有小区物理号码(CPID：Cell Physical Identification)的关联信息、小区物理结构的关联信息等。SCH由第一SCH(P-SCH：Primary SCH)和第二SCH(S-SCH：Secondary SCH)这两个子信道构成。P-SCH和S-SCH是下行小区共用控制信道DCCCCH。
广播信道(PBCH：Physical Broadcast Channel)传送系统信息、小区信息等广播信息。PBCH是下行链路共同控制信道DCCCCH。物理下行链路共享信道(PDSCH：Physical Downlink Shared Channel)传送传输信道的下行链路共享信道(DL-SCH：Downlink Shared Channel)和寻呼信道(PCH：Paging Channel)。DL-SCH包含逻辑信道的广播控制信道(BCCH：Broadcast Control Channel)、共用控制信道(CCCH：Common ControlChannel)、专用控制信道(DCCH：Dedicated Control Channel)、专用业务信道(DTCH：Dedicated Traffic Channel)、多播控制信道(MCCH：MulticastControl Channel)、多媒体广播和多播服务(MBMS：Multimedia BroadcastMulticast Service)的业务信道(MTCH：MBMS Traffic Channel)。
寻呼信道PCH包含逻辑信道的寻呼控制信道(PCCH：Paging ControlChannel)。作为MBMS的发送方法，具有只有1个基站发送的方法和时间与频率同步的多个基站同时发送的方法。将前者称为单一小区的一对多传送(SCPTM：Single-Cell Point-to-Multipoint)，将后者称为MBMS单一频率网络(MB SFN：Multimedia Broadcast multicast service Single FrequencyNetwork)。关于进行MBSFN服务的MBSFN小区的MBMS发送信号，从多个基站装置同时发送相同的MBMS信号，使得移动站装置能够合成多个MBSFN小区的MBMS接收信号。在MBSFN小区的情况下，MCCH、MTCH是下行链路共用业务信道DCCTCH。BCCH、CCCH、PCCH是下行小区共用控制信道DCCCCH。DTCH是下行小区专用业务信道DCDTCH。DCCH是下行小区专用控制信道DCDCCH。
物理下行链路控制信道(PDCCH：Physical Downlink Control Channel)传送包含在PDSCH中的传输信道的DL-SCH和PCH的无线资源分配信息比特、与DL-SCH相关联的HARQ的信息比特、以及Uplink scheduling grant信令。PDCCH是下行小区专用控制信道DCDCCH。
物理Hybrid ARQ指示信道(PHICH：Physical Hybrid ARQ IndicatorChannel)传送与上行链路的PUSCH对应的Hybrid ARQ ACK/NAKs信息比特。PHICH是下行小区专用控制信道DCDCCH。物理控制信道格式指示信道(PCFICH：Physical Control Format Indicator Channel)传送物理下行链路控制信道PDCCH使用的OFDM码元数的信息比特。PCFICH是下行小区共用控制信道DCCCCH。
物理多播信道(PMCH：Physical Multicast Channel)传送多播的传输信道(MCH：Multicast Channel)。与DL-SCH同样，能够向MCH分配MCCH、MTCH。用于MBMS。
如图9所示，关于MCCH和MTCH，有上述的MBSFN、SCPTM记载，但由于规格在审议中，所以这里暂时在MBSFN小区的情况下，定义为下行小区共用业务信道DCCTCH，在SCPTM的情况下，定义为下行小区专用业务信道DCDTCH。今后依据规格说明书。
专利文件1：日本特许第3802372号
专利文件2：日本特表2002-521988
专利文件3：日本特表2007-505583
非专利文件1：3GPP TS 25.211，V7.0.0(2006-03)、Physical channels andmapping of transport channels onto physical channels.http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm
非专利文件2：3GPP TS 36.211，V8.1.0(2007-12)、Physical Channels andModulation.http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36211.htm
非专利文件3：3GPP TS 36.300，V8.3.0(2007-12)、Overall description；Stage2.http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36300.htm
然而，在上述的以往技术中，没有提示用于满足在高速移动时为100Mbps、在低速移动时为1Gbps、同频率越区切换(IFH：Inter-FrequencyHandover)的切换时间(IT：Interruption Time)为10ms等下一代移动通信系统中所要求的条件的具体无线信道的结构和基站装置、移动站装置的数据收发方法。并且，作为下一代移动通信系统，要求高速数据传送速度和宽的小区覆盖区域。
另一方面，上述的下行链路的无线信道具有覆盖小区区域整体并被小区边缘的移动站装置也请求保证预定的接收质量的下行小区共用信道DCCCCH和下行小区共用业务信道DCCTCH。由于需要覆盖小区区域整体，所以DCCCCH和DCCTCH的频率利用效率低。在具有多个频带的移动通信系统中，由于高频带的无线传播直进性强、无线传播损失大、建筑物进入损失大、以及相对于移动速度的多普勒变动大，所以在高频带中，下行小区共用控制信道DCCCCH和下行小区共用业务信道DCCTCH的传送是不合适的。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而进行的，作为具有多频带的1个移动通信系统中的无线信道的分配方法，提出了将构成1个移动通信系统的所有的下行小区共用控制信道DCCCCH和下行小区共用业务信道DCCTCH预先分配给低频带，并且根据下行链路的电波传播状况和通信要求条件适当地将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层的方法。
即，本发明的目的在于提供一种利用被进行了频带宽度限制的3GHz的IMT band频带，能够满足在下行链路中的高速移动时为100Mbps、在低速移动时为1Gbps的IMT-Advanced所要求的条件的通信系统、基站装置和移动站装置。
(1)为了达成上述目的，本发明具备以下手段。即，本发明的通信系统使用频带相互不同的多个频率层，在基站装置和移动站装置之间进行无线通信，其特征在于，所述基站装置将下行小区共用控制信道DCCCCH和下行小区共用业务信道DCCTCH分配给低频率层，并且根据下行链路的传播路径状态和来自所述移动站装置的通信要求条件，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层。
这样，由于将下行小区共用控制信道DCCCCH和下行小区共用业务信道DCCTCH分配给低频率层，所以能够提高系统整体的可靠性、稳定性，并且能够使系统整体的频率利用效率提高。并且，由于根据下行链路的传播路径状态和来自所述移动站装置的通信要求条件，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层，所以能够对移动速度低的移动装置提供超高速的数据传送速度，对移动速度高的移动站装置提供系统最大限的数据传送速度，能够灵活地应对各种通信要求条件，能够提供一种利用被进行了频带宽度限制的3GHz的IMT band频带，可以满足在下行链路中的高速移动时为100Mbps、在低速移动时为1Gbps的IMT-Advanced所要求的条件的下一代移动通信系统。
(2)并且，在本发明的通信系统中，其特征在于，所述基站装置接收表示所述移动站装置的传播路径状态的数值，比较表示所述传播路径状态的数值与预先确定的阈值，在表示所述传播路径状态的数值比所述阈值小的情况下，将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给低频率层。
这样，由于在表示传播路径状态的数值比所述阈值小的情况下，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTH分配给低频率层，所以例如针对移动速度高的移动站装置，在保持通信连续性的同时能够提供系统最大限的数据传送速度，能够灵活地应对各种各样的通信要求条件。
(3)并且，在本发明的通信系统中，其特征在于，所述基站装置接收表示所述移动站装置的传播路径状态的数值，比较表示所述传播路径状态的数值和预先确定的阈值，在表示所述传播路径状态的数值比所述阈值大的情况下，判断所述移动站装置的通信要求条件，在所述移动站装置的通信要求条件是第2通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给高频率层，在所述移动站装置的通信要求条件是第3通信要求条件或第4通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给低频率层和高频率层。
这样，在表示传播路径状态的数值比阈值大的情况下，判断移动站装置的通信要求条件，在移动站装置的通信要求条件是第2通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给高频率层，在来自移动站装置的通信要求条件是第3通信要求条件或第4通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和高频率层。由此，能够灵活地应对各种通信要求条件，能够使系统整体的可靠性、稳定性提高，使系统整体的频率利用效率提高。
(4)并且，在本发明的通信系统，其特征在于，所述基站装置判断所述移动站装置的通信要求条件，在所述移动站装置的通信要求条件是第1通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给低频率层，在所述移动站装置的通信要求条件是第2通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给高频率层，在所述移动站装置的通信要求条件是第3通信要求条件或第4通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给低频率层和高频率层。
这样，由于在通信要求条件是第2通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给高频率层，在所述移动站装置的通信要求条件是第3通信要求条件或第4通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和高频率层，所以能够灵活地应对各种通信要求条件，能够使系统整体的可靠性、稳定性提高，并且能够使系统整体的频率利用效率提高。
(5)并且，本发明的基站装置使用频带相互不同的多个频率层，与移动站装置之间进行无线通信，其特征在于，所述基站装置具备：判断部，其判断所述移动站装置的下行链路的传播路径状态和所述移动站装置的通信要求条件；以及映射部，其将下行小区共用控制信道和下行小区共用业务信道分配给低频率层，并且根据上述判断结果的移动站装置的下行链路的传播路径状态和所述移动站装置的通信要求条件，将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给低频率层和/或高频率层。
这样，由于将下行小区共用控制信道DCCCCH和下行小区共用业务信道DCCTCH分配给低频率层，所以能够提高系统整体的可靠性、稳定性，并且能够使系统整体的频率利用效率提高。并且，由于根据下行链路的传播路径状态和所述移动站装置的通信要求条件，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层，所以能够对移动速度低的移动装置提供超高速的数据传送速度，对移动速度高的移动站装置提供系统最大限的数据传送速度，能够灵活地应对各种通信要求条件，能够提供一种利用被进行了频带宽度限制的3GHz的IMT band频带，可以满足在下行链路中的高速移动时为100Mbps、在低速移动时为1Gbps的IMT-Advanced所要求的条件的下一代移动通信系统。
(6)并且，在本发明的基站装置中，其特征在于，所述判断部比较表示所述移动站装置的传播路径状态的数值和预先设定的阈值，在上述比较结果、表示所述传播路径状态的数值小于所述阈值的情况下，所述映射部将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给低频率层。
这样，由于在表示传播路径状态的数值小于所述阈值的情况下，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层，所以例如针对移动速度高的移动站装置，在保持通信连续性的同时能够提供系统最大限的数据传送速度，能够灵活地应对各种各样的通信要求条件。
(7)并且，在本发明的基站装置中，其特征在于，所述判断部比较表示所述移动站装置的传播路径状态的数值与预先设定的阈值，在上述比较的结果、表示所述传播路径状态的数值大于所述阈值的情况下，判断所述移动站装置的通信要求条件，在上述判断的结果、所述移动站装置的通信要求条件是第2通信要求条件的情况下，所述映射部将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给高频率层，在上述判断的结果、所述移动站装置的通信要求条件是第3通信要求条件或第4通信要求条件的情况下，所述映射部将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给低频率层和高频率层。
这样，由于在表示传播路径状态的数值比阈值大的情况下，判断移动站装置的通信要求条件，在移动站装置的通信要求条件是第2通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给高频率层，在来自移动站装置的通信要求条件是第3通信要求条件或第4通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和高频率层，所以能够灵活地应对各种通信要求条件，能够使系统整体的可靠性、稳定性提高，使系统整体的频率利用效率提高。
(8)并且，在本发明的基站装置中，其特征在于，所述判断部判断所述移动站装置的通信要求条件，在上述判断的结果、所述移动站装置的通信要求条件是第1通信要求条件的情况下，所述映射部将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给低频率层，在上述判断的结果、所述移动站装置的通信要求条件是第2通信要求条件的情况下，所述映射部将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给高频率层，在上述判断的结果、所述移动站装置的通信要求条件是第3通信要求条件或第4通信要求条件的情况下，所述映射部将下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道分配给低频率层和高频率层。
这样，由于在通信要求条件是第2通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给高频率层，在所述移动站装置的通信要求条件是第3通信要求条件或第4通信要求条件的情况下，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和高频率层，所以能够灵活地应对各种通信要求条件，能够使系统整体的可靠性、稳定性提高，并且能够使系统整体的频率利用效率提高。
(9)并且，本发明的移动站装置使用频带互不相同的多个频率层，与基站装置之间进行无线通信，其特征在于，所述移动站装置从所述基站装置接收分配给低频率层的下行小区共用控制信道和下行小区共用业务信道，并且从所述基站装置接收根据下行链路的传播路径状态和通信要求条件而分配给低频率层和/或高频率层的下行小区专用控制信道和下行小区专用业务信道。
这样，由于将下行小区共用控制信道DCCCCH和下行小区共用业务信道DCCTCH分配给低频率层，所以能够提高系统整体的可靠性、稳定性，并且能够使系统整体的频率利用效率提高。并且，由于根据下行链路的传播路径状态和所述移动站装置的通信要求条件，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层，所以能够对移动速度低的移动装置提供超高速的数据传送速度，对移动速度高的移动站装置提供系统最大限的数据传送速度，能够灵活地应对各种通信要求条件，能够提供一种利用被进行了频带宽度限制的3GHz的IMT band频带，可以满足在下行链路中的高速移动时为100Mbps、在低速移动时为1Gbps的IMT-Advanced所要求的条件的下一代移动通信系统。
发明效果
根据本发明，由于将下行小区共用控制信道DCCCCH和下行小区共用业务信道DCCTCH分配给低频率层，所以能够提高系统整体的可靠性、稳定性，并且能够使系统整体的频率利用效率提高。并且，由于根据下行链路的传播路径状态和所述移动站装置的通信要求条件，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层，所以能够对移动速度低的移动装置提供超高速的数据传送速度，对移动速度高的移动站装置提供系统最大限的数据传送速度，能够灵活地应对各种通信要求条件，能够提供一种利用被进行了频带宽度限制的3GHz的IMT band频带，可以满足在下行链路中的高速移动时为100Mbps、在低速移动时为1Gbps的IMT-Advanced所要求的条件的下一代移动通信系统。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的移动通信系统的结构的图。
图2是表示本实施方式所涉及的其他移动通信系统的结构的图。
图3是表示本实施方式所涉及的移动通信系统中的无线信道的结构的图。
图4是表示本实施方式所涉及的移动通信系统中的无线信道的结构的图。
图5是表示本实施方式所涉及的基站装置的概略结构的图。
图6是表示无线帧的结构的图。
图7是表示无线帧的结构的图。
图8是表示本实施方式所涉及的移动站装置的概略结构的图。
图9表示EUTRA中的无线物理信道、传输信道和逻辑信道的对应关系。
图10表示基站装置40a覆盖的小区区域的状况。
图11是表示将基站装置的下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层的过程的流程图。
图12是表示用户数据的传送速度和移动站装置的移动速度的关系的图。
图13是表示在通信系统中利用多个频带的例子的图。
图14是表示基站装置覆盖的小区区域的状况的图。
图15是表示将基站装置的下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层的过程的流程图。
符号说明
40a～40c：基站装置；50：移动站装置；401：下行链路发送天线；402：下行链路发送天线；403：上行链路接收天线；404：控制/存储部；405：物理信道解映射部；406：物理信道映射部；407：RF信号处理部；408：基带信号处理部；409：滤波器部(BPF)；410：RF发送部；411、415：数字/模拟变换部(DAC)；412：OFDM发送信号处理部；414：RF发送部；416：OFDM发送信号处理部；418：RF接收部；419：数字/模拟变换部(ADC)；420：OFDM接收信号处理部；421：上行传播路径测定部；422：天线部；423：通信条件判定部；501：下行链路接收天线；502：下行链路/上行链路收发天线；503：RF信号处理部；504：基带信号处理部；505：信道编解码部；506：应用部；507：显示/输入部；508：控制/存储部；510：RF接收部；511：模拟/数字变换部；512：OFDM接收信号处理部；513：小区搜索/下行传播路径测定部；514：滤波器部(BPF)；515：RF接收部；516：模拟/数字变换部；517：OFDM接收信号处理部；518：RF发送部；519：数字/模拟变换部；520：OFDM发送信号处理部；521：天线部；522：物理信道解映射部；523：物理信道解映射部；524：物理信道映射部。
具体实施方式
接着，参照附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。在本发明的实施方式中，提出了如下的方法：以图9所示的EUTRA中的无线信道结构为基准，考虑不同频带的无线传播特性，在系统构筑时，作为1个移动通信系统，预先将构成系统的所有下行小区共用控制信道DCCCCH和下行小区共用业务信道DCCTCH分配给低频带，并且，根据下行链路的电波传播状况和通信要求条件，将下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层。
(A)本实施方式所涉及的移动通信系统的结构
图1是表示本实施方式所涉及的移动通信系统的结构的图。如图1所示，移动通信系统由中心频率大不相同的2个频带宽度、即2个频率层(FL：Frequency Layer)构成。第1频率层FL1具有频带宽度BW1，使用已有的IMT-2000 Plan Band或IMT Band的低频带、例如2.3G～2.4GHz、698M～806MHz、450M～470MHz。第2频率层FL2具有频带宽度BW2，使用IMT Band的高频带、例如3.4G～3.6GHz。FL2与FL1相比，具有无线传播直进性强、无线传播损失大、建筑物进入损失大、针对移动速度的多普勒变动大这样的特征。
如图1那样，在考虑了宏蜂窝小区配置的情况下，由于3GHz频带中的无线传播损失大，所以例如在基站装置40a的FL1、FL2中的发送功率相同的情况下，FL1的覆盖区域10a、b、c比FL2的覆盖区域20a、b、c大。FL2的覆盖区域成为断续状态。
图2是表示本实施方式所涉及的其他移动通信系统的结构的图。如图2所示，在考虑了宏蜂窝小区的配置的情况下，宏蜂窝小区NB2、3的FL2的覆盖区域20a、c能够重叠(over lap)。
在图1和图2所示的移动通信系统中，作为FL2中的无线接入方式，今后能够使用适合于3GPP等被标准化的3GHz频带的新无线接入方式INRI，作为FL1中的无线接入方式，能够使用适合于3GPP等被标准化的已有的2G、3G(例如UTRA、EUTRA、EUTRA Plus、LTE Plus、LTE-Advanced)等3GHz以下频带的无线接入方式、或者今后能够使用适合于3GPP等被标准化的3GHz以下频带的新无线接入方式INRI。
如图1和图2所示，FL1覆盖区域10a、b、c在频带宽度BW1中，在下行链路中的高速移动时，支持100Mbps的IMT-Advanced要求条件，支持高速移动的移动站装置。FL2覆盖区域10a、b、c在频带宽度BW2中，在低速移动时，支持1Gbps的IMT-Advanced要求条件，支持低速移动的移动站装置。
(B)本发明所涉及的移动通信系统中的无线信道的结构
图3和图4是表示本实施方式所涉及的移动通信系统中的无线信道的结构的图。如图3所示，上行链路被分配给FL1中的频带宽度BW1a、下行链路被分配给FL1中的频带宽度BW1b和FL2中的频带宽度BW2a。FL1的系统带宽BW1a、b(基站装置的固有收发频带宽度)能够使用20MHz、15MHz、10MHz、5MHz等，FL2的系统带宽BW2a(基站装置的发送频带宽度)能够使用100MHz、50MHz、20MHz等比FL1宽的频带。即，如图4所示，分配1个移动通信系统所需的无线信道。
移动通信系统的上行链路使用FL1中的频带宽度BW1a，分配FL1的物理随机接入信道FL1_PRACH、FL1的物理上行链路控制信道FL1_PUCCH、FL1的物理上行链路共享信道FL1_PUSCH等上行链路物理信道。FL1_PRACH也用于FL2的初始接入时、FL1间和FL1、FL2间的越区切换时、FL1和/或FL2中的下行链路的数据发生时。FL1_PUCCH也用于移动站装置根据FL1和/或FL2中的下行链路接收状况而进行的Hybrid ARQ ACK/NAK信息比特的发送、移动站装置所估计的FL1和/或FL2的下行链路质量信息的CQI信息比特的发送、根据移动站装置的接收状况所选择的基站装置的发送数据流数(依赖于发送天线数)和发送预编码码本号信息比特的发送、移动站装置的FL1和/或FL2中的测定结果等FL2控制信息比特的发送。FL1_PUSCH传送上行链路的用户数据DTCH和控制信号CCCH、DCCH。FL1_PUSCH也可以代替FL1_PUCCH而使用FL1_PUSCH的一部分无线资源来传送FL1和/或FL2控制信息比特的一部分。
移动通信系统的下行链路的一部分使用FL1中的频带宽度BW1a，分配有FL1的同步信道FL1_SCH、FL1的广播信道FL1_PBCH、FL1的物理下行链路共享信道FL1_PDSCH、FL1的物理下行链路控制信道FL1_PDCCH、FL1的物理Hybrid ARQ指示信道FL1_PHICH、FL1的物理控制信道格式指示信道FL1_PCFICH、FL1的物理多播信道FL1_PMCH。FL1_SCH、FL1_PBCH是DCCCCH。
与FL1_PDSCH对应的FL1_DL-SCH、PCH包含BCCH、CCCH、DCCH、PCCH、DTCH、MCCH、MTCH。DCCH和DTCH依赖于BW1b和FL2的BW2a中的电波传播状况、移动装置的移动速度、期望的数据传送速度、期望的通信质量要求等通信要求条件，能够映射在FL1_PDSCH和/或FL2_PDSCH上。FL1_PDCCH传送FL1_DL-SCH和PCH的无线资源分配信息比特、与FL1_DL-SCH相关联的Hybrid ARQ的信息比特、以及Uplink scheduling grant信号(控制信号)。BCCH、CCCH、PCCH是DCCCCH，DTCH是DCDTCH。在MNSFN的情况下，MCCH、MTCH是DCCTCH，在SCPTM的情况下，MCCH、MTCH是DCDTCH。
物理Hybrid ARQ指示信道FL1_PHICH传送与上行链路的FL1_PUSCH对应的Hybrid ARQ ACK/NAKs信息比特。FL1_PHICH是DCDCCH。物理多播信道FL1_PMCH用于MBMS。与FL1_DL-SCH同样，MCH能够被分配MCCH、MTCH。CCCH包含与FL1和/或FL2相关联的RRC messages。具体来讲，例如包含FL2下行链路的RRC CONNECTIONSETUP、RRC CONNECTION RE-ESTABLISHMENT REJECT/REQUEST等RRC messages。
物理控制格式指示信道PCFICH传送在FL1的物理下行链路控制信道FL1_PDCCH和FL2的物理下行链路控制信道FL2_PDCCH中使用的OFDM码元数的信息比特。
移动通信系统的下行链路的一部分使用FL2中的频带宽度BW2a，分配有FL2的物理下行链路共享信道FL2_PDSCH、FL2的物理下行链路控制信道FL2_PDCCH、和FL1的物理Hybrid ARQ指示信道FL2_PHICH。FL2_PDCCH、FL2_PHICH是DCDCCH。
与FL2_PDSCH对应的FL2_DL-SCH只包含DCCH、DTCH。DCCH和DTCH依赖于FL1的BW1b和FL2的BW2a中的电波传播状况、移动装置的移动速度、期望的数据传送速度、期望的通信质量要求等通信要求条件，能够映射在FL1_DPSCH和/或FL2_DPSCH上。并且，FL2_PDCCH传送FL2_DL-SCH的无线资源分配信息比特、与FL2_DL-SCH相关联的Hybrid ARQ的信息比特。图3示出了FL1的无线接入方式为FDD，但也可以是TDD。
(C)本实施方式所涉及的基站装置的结构和无线信道的发送方法
图5是表示本实施方式所涉及的基站装置的概略结构的图。基站装置由天线部422、RF信号处理部407、基带信号处理部408以及控制/存储部404构成。在上行链路和下行链路是MIMO对应的情况下，包含多个天线部、RF信号处理部、基带信号处理部。
在天线部422中，包含FL1的上行链路接收天线403、FL1的下行链路发送天线402和FL2的下行链路发送天线401。FL1的天线也可以由1个收发天线来共用。在RF信号处理部407中，包含具有与各天线对应的各个频带宽度BW2a、BW1b、BW1a的滤波器部409、413、417和FL1的RF发送部414、FL1的RF接收部418、FL2的发送部410。在基带信号处理部中，具有模拟/数字变换部419、数字/模拟变换部411、415和FL1的OFDM发送信号处理部416、FL1的OFDM接收信号处理部420、FL2的OFDM发送信号处理部412、物理信道映射部406、物理信道解映射部405和上行传播路径测定部421。
从核心网(未图示)发送来的发送数据被输入给物理信道映射部406，映射在图3和图4所示的下行链路的各物理信道上。具体来讲，物理信道映射部406根据包含在发送数据中的小区ID信息，生成Primary SCH序列和Secondary SCH序列。
图6和图7是表示无线帧的结构的图。根据包含在发送数据中的广播数据(BCCH)，按照固定的调制/编码方式进行数据调制，如图6所示，映射在固定的OFDM码元、副载波上，生成广播信道FL1_PBCH。
包含在发送数据中的用户数据(DTCH)、广播数据(BCCH)、MBMS数据(MCCH、MTCH)、寻呼数据(PCCH)、专用上层控制数据(DCCH)和共用上层控制数据(CCCH)根据从控制/存储部404发送来的调度信息，按照预定的调制/编码方式进行数据调制，如图6所示，映射在预定的OFDM码元、副载波上，生成物理下行链路共享信道FL1_PDSCH。DTCH、DCCH利用来自控制/存储部404的通信条件判定部423的越区切换控制数据，依赖于FL1的BW1b和FL2的BW2a中的电波传播状况和移动站装置的移动速度、期望的数据传送速度、期望的通信质量要求等通信要求条件，能够映射在FL1_PDSCH和/或FL2_PDSCH上。共用上层控制数据(CCCH)包含与FL1和/或FL2相关联的RRC messages。
例如，FL2下行无线承载(RB：Radio Bearer)的RRC CONNECTIONSETUP、RRC CONNECTION RE-ESTABLISHMENT REJECT/REQUEST等RRC messages映射在FL1_PDSCH上。
根据来自控制/存储部404的FL1的专用物理层控制数据，以固定的调制/编码方式来进行数据调制，如图6所示，映射在固定的OFDM码元、副载波上，并生成物理下行链路控制信道FL1_PDCCH。根据来自控制/存储部404的FL1的物理HARQ指示数据，以固定的调制/编码方式来进行数据调制，如图6所示，映射在固定的OFDM码元、副载波上，并生成物理HARQ指示信道FL1_PHICH。
根据来自控制/存储部404的FL1的FL1_PDCCH和FL2_PDCCH的格式指示数据，以固定的调制/编码方式进行数据调制，如图6所示，映射在固定的OFDM码元、副载波上，并生成物理控制信道格式指示信道FL1_PCFICH。
根据包含在发送数据中的MBMS数据(MTCH、MCCH)，以预定调制/编码方式进行数据调制，如图6所示，映射在预定的OFDM码元、副载波上，并生成物理多播信道FL1_PMCH。包含在发送数据中的用户数据(DTCH)和专用上层控制数据(DCCH)根据从控制/存储部404发送来的调度信息，以预定的调制/编码方式进行数据调制，如图7所示，映射在预定的OFDM码元、副载波上，并生成FL2的物理下行链路共享信道FL2_PDSCH。DTCH、DCCH根据来自控制/存储部404的通信条件判断部423的越区切换控制数据，依赖于FL1的BW1b和FL2的BW2a中的电波传播状况和移动站装置的移动速度、期望的数据传送速度、期望的通信质量要求等通信要求条件，能够映射在FL1_PDSCH和/或FL2_PDSCH上。
物理信道映射部406通过OFDM发送信号处理部416、RF发送部414等将所生成的FL1_PBCH、FL1_PDSCH、FL1_PDCCH、FL1_PHICH、FL1_PCFICH、FL1_SCH、FL1_PMCH发送给FL1的下行链路。
根据来自控制/存储部404的FL2的专用物理层控制数据，以固定的调制/编码方式进行数据调制，如图7所示，映射在固定的OFDM码元、副载波上，并生成FL2的物理下行链路控制信道FL2_PDCCH。根据来自控制/存储部404的FL2的物理HARQ指示数据，以固定的调制/编码方式进行数据调制，如图6所示，映射在固定的OFDM码元、副载波上，并生成FL2的物理HARQ指示信道FL2_PHICH。
从FL1的上行链路发送来的无线信号通过天线403、RF接收部418、OFDM接收信号处理部420等变换为基带数字信号，并输出给物理信道解映射部405，提取出图3和图4所示的FL1的物理随机接入信道FL1_PRACH、FL1的物理上行链路控制信道FL1_PUCCH、FL1的物理上行链路共享信道FL1_PUSCH。
根据包含在FL1_PUCCH中的FL1的BW1b和FL2的BW2a中的电波传播状况的测定结果信息比特和移动站装置的移动速度、期望的数据传送速度、期望的通信质量要求等通信要求条件参数，判断是否将包含在发送数据中的用户数据(DTCH)和专用上层控制数据(DCCH)映射在FL1_DPSCH和/或FL2_DPSCH上。移动站装置也可以不接收移动站装置的移动速度、期望的数据传送速度、期望的通信质量要求等通信要求条件参数，而由基站装置根据各种通信参数亲自计算通信参数。
(D)本实施方式所涉及的移动站装置的结构和无线信道的接收方法
图8是表示本实施方式所涉及的移动站装置的概略结构的图。如图8所示，移动站装置由天线部521、RF信号处理部503、基带信号处理部504、信道编解码部505、应用处理部506、显示/输入部507构成。在上行链路和下行链路是MIMO对应的情况下，包含多个天线部、RF信号处理部、基带信号处理部。
在天线部521中，包含FL1的下行链路/上行链路接收天线502和FL2的下行链路接收天线501。在RF信号处理部503中，包含具有与各天线对应的各个频带宽度BW1a、BW1b、BW2a的滤波器部514、509和FL1的RF发送部518、FL1的RF接收部515、FL2的RF接收部510。在基带信号处理部504中，具有模拟/数字变换部511、516、数字/模拟变换部519和FL1的OFDM发送信号处理部520、FL1的OFDM接收信号处理部517、FL2的OFDM接收信号处理部512、小区搜索/下行传播路径测定部513、FL1、FL2的物理信道解映射523、522、FL1的物理信道映射部524。
从信道编解码部505和/或控制/存储部508发送来的发送数据被输入给物理信道映射部524，映射在图3和图4所示的上行链路的各物理信道上。具体来讲，在初始接入时、越区切换时、上行/下行链路的数据发生时等，从信道编解码部505和/或控制/存储部508发送来的发送数据按照预定调制/编码方式进行数据调制，映射在预定的OFDM码元、副载波上，生成物理随机接入信道FL1_PRACH。
从信道编解码部505和/或控制/存储部508发送来的发送数据按照预定调制/编码方式进行数据调制，映射在预定的OFDM码元、副载波上，生成物理上行链路控制信道FL1_PUCCH。FL1_PUCCH传送来自移动站装置的控制信息比特，并且映射有移动站装置按照FL1的BW1b和/或FL2的BW2a的电波传播状况而进行的Hybrid ARQ ACK/NAK信息比特、向基站装置请求上行链路无线资源的分配的Scheduling Request信息比特、根据小区搜索/下行传播路径测定部513的测定结果所估计的FL1的BW1b和/或FL2的BW2a的质量信息CQI信息比特、根据移动站装置的FL1的BW1b和/或FL2的BW2a的电波传播状况所选择的基站装置的发送数据流数(依赖于发送天线数)和发送预编码码本号等信息比特、移动站装置的测定结果等控制信息比特。
根据从控制/存储部508发送来的调度信息，按照预定的调制/编码方式对来自信道编解码部505的发送数据所包含的用户数据(DTCH)、专用上层控制数据(DCCH)和共用上层控制数据(CCCH)进行数据调制，映射在预定的OFDM码元、副载波上，生成物理上行链路共享信道FL1_PUSCH。并且，也可以代替上述FL1_PUCCH而使用FL1_PUSCH一部分无线资源来传送来自移动站装置的控制信息比特的一部分。
从OFDM接收信号处理部512、517发送来的下行链路的解调数据被输入给物理信道解映射部522、523，并提取图3和图4所示的下行链路的各物理信道。具体来讲，从OFDM接收信号处理部517发送来的FL1下行链路的解调数据被输入给物理信道解映射部523，如图6所示，从预定的OFDM码元、副载波中提取同步信道FL1_SCH、广播信道FL1_PBCH、物理下行链路共享信道FL1_PDSCH、物理下行链路控制信道FL1_PDCCH、物理Hybrid ARQ指示信道FL1_PHICH和物理多播信道FL1_PMCH。并且，同步信道FL1_SCH和FL1的参照信号RS的数据被发送给小区搜索/下行传播路径测定部513，测定FL1的BW1b的电波传播状况。测定结果作为越区切换请求(HO Request)或测定报告(MeasurementReport)，通过FL1_PUCCH报告给基站装置。
在物理信道解映射部523中，从FL1_PDSCH所包含的共用上层控制数据(CCCH)中提取与FL1和/或FL2相关联的RRC messages。具体来讲，例如FL2下行无线承载RB的RRC CONNECTION SETUP、RRCCONNECTION RE-ESTABLISHMENT REJECT/REQUEST等RRCmessages通过物理信道解映射部523从FL1_PDSCH中提取。
同样，从OFDM接收信号处理部512发送来的FL2下行链路的解调数据被输入给物理信道解映射部522，如图7所示，从预定的OFDM码元、副载波中提取物理下行链路共享信道FL2_PDSCH、物理下行链路控制信道FL2_PDCCH、物理Hybrid ARQ指示信道FL2_PHICH。并且，FL2的参照信号RS的数据被发送给小区搜索/下行传播路径测定部513，测定FL2的BW2a的电波传播状况。测定结果作为越区切换请求(HO Request)或测定报告(Measurement Report)，通过FL1_PUCCH报告给基站装置。
在本发明的实施方式中，提出了以上述的EUTRA中的无线信道结构为基准，考虑不同频带的无线传播特性，将构成下一代移动通信系统的所有下行小区共用控制信道DCCCCH和下行小区共用业务信道DCCTCH不应用于高频带而分配给低频带的无线信道结构和基站装置、移动站装置的数据收发方法。但是，IMT-Advanced的新无线接入技术INRI的研究、规格说明书的制定是今后的事情，不限于图9所示的EUTRA的无线信道结构。物理信道、传输信道、逻辑信道等无线信道的结构、对应关系可以不同，用户数据、控制数据的映射也可以不同。即，下行小区共用控制信道DCCCCH可以替换为下行小区共用控制数据(DCCCD：Downlink CellCommon Control Data)，下行小区共用业务信道DCCTCH可以替换为下行小区共用业务数据(DCCTD：Downlink Cell Common Traffic Data)，下行小区专用控制信道DCDCCH可以替换为下行小区专用控制数据(DCDCD：Downlink Cell Dedicated Control Data)，下行小区专用业务信道DCDTCH可以替换为下行小区专用业务数据(DCDTD：Downlink CellDedicated Traffic Data)。
(E)本实施方式所涉及的下行小区专用控制信道、下行小区专用业务信道的第1分配方法
图10示出基站装置40a覆盖的小区区域的状况。由于FL2中的无线传播损失比FL1大，所以基站装置40a在FL1、FL2中的发送功率相同的情况下，FL1的覆盖区域10a比FL2的覆盖区域20a大。
移动站装置50在接通电源之后，接收FL1的FL1_SCH，根据小区搜索/下行传播路径测定部513的判断，将基站装置40a选择为暂时小区(camp cell)，经过FL1_BCH的接收、FL1_PRACH的发送、FL1_PDSCH的CCCH的接收等位置登记过程，在基站装置40a的FL1的覆盖区域10a中进入等待模式(RCC IDLE Mode)。在具有来自移动站装置的发呼的情况下和具有FL1_PRACH的发送等针对移动站装置的来电的情况下，经过包含在FL1_PDSCH中的FL1_PCCH的接收等呼叫连接过程，移动站装置进入连接模式(RCC CONNECTED Mode)。在连接模式中，由移动站装置的小区切换/下行传播路径测定部513从图6和图7所示的无线帧结构中提取所连接的基站装置(Serving Cell：服务小区)40a和周边基站装置(例如图1所示的基站装置40b、c)的FL1、FL2的参照信号FL1_RS和FL2_RS，测定各基站装置的FL1_RS和FL2_RS的接收质量指标、例如参照信号的接收功率(RSRP：Reference Signal Received Power)、参照信号的接收信号强度(RSSI：Receive Signal Strength Indication)、参照信号的接收质量(RSRQ：Reference Signal Received Quality)等表示下行链路的传播路径状态的数值。测定结果作为越区切换请求(HO Request)或测定报告(Measurement Report)，通过FL1_PUCCH周期性地或者非周期性地报告给基站装置(Serving Cell)40a。
图11是表示将基站装置的下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层的过程的流程图。具体来讲，接收来自移动站装置的越区切换请求(HO Request)或测定报告(Measurement Report)，并提取反映了下行链路电波传播状况的各基站装置的FL1_RS和FL2_RS的接收质量指标、例如平均接收功率RSRP(S41)。使用所连接的基站装置(Serving Cell)40a的FL2_RS的接收功率FL2_RS_RSRP，与预先作为系统参数而保存在基站装置的控制/存储部404中的阈值1、阈值2(阈值2＞阈值1)进行比较(S42、S43)，在FL2_RS的接收功率FL2_RS_RSRP小于阈值1的情况下(S42，是)，将用户数据(DTCH)、专用上层控制数据(DCCH)映射在FL1_PDSCH(S47)。在FL2_RS的接收功率大于FL2_RS_RSRP阈值1且小于阈值2的情况下(S43，否)，返回到从移动站装置的越区切换请求(HO Request)或测定报告(Measurement Report)的接收(S41)。
另一方面，在FL2_RS的接收功率FL2_RS_RSRP大于阈值2的情况下(S43，是)，根据通信要求条件参数来改变DTCH、DCCH的映射方法。在第2通信要求条件的情况下(S44，是)，将DTCH、DCCH映射到FL2_PDSCH上(S49)。在第3通信要求条件的情况下(S45，是)，将DTCH、DCCH映射到FL1_PDSCH和FL2_PDSCH上，进行分集发送(S50)。
具体来讲，例如在物理信道映射部406中，将所输入的用户数据(DTCH)和专用上层控制数据(DCCH)预编码(Pre-coding)为2个相同的数据流(依赖于频率层)，并分别映射在FL1_PDSCH和FL2_PDSCH上，通过FL1的BW1b和FL2的BW2a来实现发送分集。作为预编码，例如可以使用空间/频率发送分集(SFTD：Space Frequency TransmitDiversity)、空间/时间发送分集(STTD：Space Time Transmit Diversity)、频率/时间发送分集(FTTD：Frequency Time Transmit Diversity)等。
在第4通信要求条件的情况下(S46，是)，将DTCH、DCCH映射在FL1_PDSCH和FL2_PDSCH的2个信道上，进行高速传送(S50)。具体来讲，例如在物理信道映射部406中，将所输入的用户数据(DTCH)和专用上层控制数据(DCCH)分离成2个不同的数据流(依赖于频率层)，分别映射在FL1_PDSCH和FL2_PDSCH上，并通过FL1的BW1b和FL2的BW2a来实现高速数据传送。决定了用户数据(DTCH)、专用上层控制数据(DCCH)在FL1_PDSCH和/或FL2_PDSCH上的映射方法之后(S47、S49、S50、S51)，将针对移动站装置的无线信道分配的越区切换命令(HOCommand)发送给移动站。
为了防止FL1_PDSCH和FL2_PDSCH之间的用户数据(DTCH)、专用上层控制数据(DCCH)映射的颤动(chattering)现象，设置了阈值1、阈值2(阈值2＞阈值1)这2个阈值。阈值2可以与阈值1相等(阈值2＝阈值1)。
通信要求条件可以通过移动站装置的移动速度、期望的数据传送速度、期望的通信质量等来进行定义。例如，在移动站装置期望的通信质量要求是恒定的情况下，可以通过移动站装置的移动速度、数据传送速度，按照图12那样来进行定义。并且，例如在第4通信要求条件下，在移动站装置的移动速度从静止到步行、到车的低速移动等30km/h左右的低速的情况下，用户数据通过FL1_PDSCH和FL2_PDSCH这2个无线信道来传送2个不同的数据流，向移动站装置提供1Gbps以上的超高速数据传送速度。在第3通信要求条件下，在移动站装置的移动速度从静止到步行、到车的中速移动等60km/h左右的中速的情况下，用户数据通过FL1_PDSCH和FL2_PDSCH这2个无线信道来分集发送2个相同的数据流(原来的数据流)，向移动站装置提供100Mbps以上的高速数据传送速度。
并且，在第2通信要求条件下，在移动站装置的移动速度从静止到步行、到车的高速移动等120km/h左右的高速的情况下，用户数据通过FL2_PDSCH这1个无线信道来传送1个数据流，向移动站装置提供100Mbps左右的中速数据传送速度。在第1通信要求条件下，在移动站装置的移动速度从静止到步行、到新干线的高速移动等300km/h左右的高速的情况下，用户数据通过FL1_PDSCH这1个无线信道来传送1个数据流，向移动站装置提供100Mbps以下的低速数据传送速度。
这里叙述的数据流对应于不同的频率层。当然，在各频率层中，可以对数据流进行再分割，并通过多个发送天线发送给移动站装置，利用对组合了多个天线的数据收发频带进行扩展的无线通信技术(MIMO：MultipleInput Multiple Output)来提供超高速数据传送速度。
移动站装置能够利用小区搜索/下行传播路径测定部513从下行链路接收信号的多普勒频率偏移、下行链路传播路径变动、下行链路接收信号变动的速度等通信参数中估计移动站装置的移动速度，并且，利用控制/存储部508从移动装置的类别、服务的类型、无线承载RB的类型、服务质量(QoS：Quality of Service)等通信参数中估计期望的数据传送速度、期望的通信质量要求。移动站装置能够通过无线FL1_PUCCH向基站装置发送表示通信要求条件的参数。
同样，基站装置能够利用控制/存储部404的通信条件判定部423从上行链路接收信号的多普勒频率偏移、上行链路传播路径变动、上行链路接收信号变动的速度、和/或来自移动站的越区切换请求(HO Request)或测定报告(Measurement Report)等通信参数中估计移动站装置的移动速度。并且，能够从位置登记时由移动站装置所报告的移动站装置的类别、通信连接(RRC CONNECTION SETUP)时通知给移动站装置的服务类型、无线承载RB的类型、服务的质量(QoS：Quality of Service)等通信参数中估计期望的数据传送速度、期望的通信质量要求。
MCCH和MTCH在SCPTM的情况下，与DCCH和DTCH同样，能够依赖于FL1的BW1b和FL2的BW2a中的电波传播状况和移动站装置的移动速度、期望的数据传送速度、期望的通信质量要求等通信要求条件，映射到FL1_PMCH和/或FL2_PMCH(未图示)上。
(F)本实施方式所涉及的下行小区专用控制信道、下行小区专用业务信道的第2分配方法
图14是表示基站装置40a所覆盖的小区区域的状况的图。由于FL2中的无线传播损失比FL1大，所以在基站装置40a因FL2中的发送功率增大而补充无线传播损失的情况下，FL2的覆盖区域20a与FL1的覆盖区域10a相同。
与第1分配方法同样，移动站装置50在接通电源后，经过FL1的FL1_SCH的接收、位置登记过程，在基站装置40a的FL1的覆盖区域10a中进入等待模式(RCC IDLE Mode)。在连接模式中，移动站装置通过各基站装置的FL1_RS和FL2_RS来测定表示下行链路的传播路径状态的数值。测定结果作为越区切换请求(HO Request)或测定报告(MeasurementReport)，通过FL1_PUCCH周期性地或者非周期性地报告给基站装置(Serving Cell)40a。
图15是表示将基站装置的下行小区专用控制信道DCDCCH和下行小区专用业务信道DCDTCH分配给低频率层和/或高频率层的过程的流程图。具体来讲，接收来自移动站装置的越区切换请求(HO Request)或测定报告(Measurement Report)，并根据通信要求条件参数来改变DTCH、DCCH的映射方法。由于在第2、3、4通信要求条件的情况下与第1分配方法同样，所以省略。在第1通信要求条件的情况下，将用户数据(DTCH)、专用上层控制数据(DCCH)映射到FL1_PDSCH上(S47)。同样，决定了用户数据(DTCH)、专用上层控制数据(DCCH)在FL1_PDSCH和/或FL2_PDSCH上的映射方法之后(S47、S49、S50、S51)，将针对移动站装置的无线信道分配的越区切换命令(HO Command)发送给移动站。

Claims (10)

1.一种基站装置中的通信方法，所述基站装置使用频带相互不同的多个频率层与多个移动站装置之间进行无线通信，所述通信方法的特征在于：
通过预先分配的低频率层来发送下行小区共用控制数据，并且判断包含至少一个下行链路传播路径状态数值和至少一个通信要求条件在内的每个所述移动站装置的通信条件，且根据每个所述移动站装置的通信条件的判断的结果，通过低频率层和高频率层来发送所述下行小区专用业务数据，或者通过高频率层来发送所述下行小区专用业务数据。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其中，
所述基站装置根据所述通信条件中所包含的所述通信要求条件等于或高于第二通信要求条件的情况下的所述判断的结果，通过所述高频率层来发送所述下行小区专用业务数据，所述第二通信要求条件是在所述移动站装置的移动速度为120km/h以下的情况下求得的。
3.根据权利要求1所述的通信方法，其中，
所述基站装置根据所述通信条件中所包含的所述通信要求条件等于或高于第三通信要求条件的情况下的所述判断的结果，通过所述低频率层和所述高频率层来发送所述下行小区专用业务数据，所述第三通信要求条件是在所述移动站装置的移动速度为60km/h以下的情况下求得的。
4.根据权利要求1所述的通信方法，其中，
所述基站装置根据所述下行链路传播路径状态数值大于预定的阈值、并且所述通信条件中所包含的所述通信要求条件等于或高于第二通信要求条件的情况下的所述判断的结果，通过所述高频率层来发送所述下行小区专用业务数据，所述第二通信要求条件是在所述移动站装置的移动速度为120km/h以下的情况下求得的。
5.根据权利要求1所述的通信方法，其中，
所述基站装置根据所述下行链路传播路径状态数值大于预定的阈值、并且所述通信条件中所包含的所述通信要求条件等于或高于第三通信要求条件的情况下的所述判断的结果，通过所述低频率层和所述高频率层来发送所述下行小区专用业务数据，所述第三通信要求条件是在所述移动站装置的移动速度为60km/h以下的情况下求得的。
6.一种基站装置，其使用频带相互不同的多个频率层与多个移动站装置之间进行无线通信，所述基站装置具备：
判断部，其判断包含至少一个下行链路传播路径状态数值和至少一个通信要求条件在内的每个所述移动站装置的通信条件；
映射部，其将下行小区共用控制数据分配给低频率层，并且根据每个所述移动站装置的所述通信条件的判断的结果，将与每个所述移动站装置对应的下行小区专用业务数据分配给低频率层和/或高频率层；
控制部，其将所述下行链路传播路径状态数值与预定的阈值进行比较；以及
发送部，其通过所述低频率层来发送下行小区共用控制数据，并且根据所述判断的结果，通过低频率层和高频率层来发送所述下行小区专用业务数据，或者通过高频率层来发送所述下行小区专用业务数据。
7.根据权利要求6所述的基站装置，其特征在于具备：
映射部，其根据所述通信条件中所包含的所述通信要求条件等于或高于第二通信要求条件的情况下的所述判断的结果，将所述下行小区专用业务数据分配给所述高频率层，所述第二通信要求条件是在所述移动站装置的移动速度为120km/h以下的情况下求得的。
8.根据权利要求6所述的基站装置，其特征在于具备：
映射部，其根据所述通信条件中所包含的所述通信要求条件等于或高于第三通信要求条件的情况下的所述判断的结果，将所述下行小区专用业务数据分配给所述低频率层和所述高频率层，所述第三通信要求条件是在所述移动站装置的移动速度为60km/h以下的情况下求得的。
9.根据权利要求6所述的基站装置，其特征在于具备：
映射部，其根据所述下行链路传播路径状态数值大于所述预定的阈值、并且所述通信条件中所包含的所述通信要求条件等于或高于第二通信要求条件的情况下的所述判断的结果，将所述下行小区专用业务数据分配给所述高频率层，所述第二通信要求条件是在所述移动站装置的移动速度为120km/h以下的情况下求得的。
10.根据权利要求6所述的基站装置，其特征在于具备：
映射部，其根据所述下行链路传播路径状态数值大于所述预定的阈值、并且所述通信条件中所包含的所述通信要求条件等于或高于第三通信要求条件的情况下的所述判断的结果，将所述下行小区专用业务数据分配给所述低频率层和所述高频率层，所述第三通信要求条件是在所述移动站装置的移动速度为60km/h以下的情况下求得的。
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